CN206330609U - 温湿度无线检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温湿度无线检测器；该检测器含有外壳和检测电路，检测电路含有温湿度传感器、微处理器、RFID电子标签芯片、天线、电压监测器和场效应管，温湿度传感器与微处理器的温湿度通讯口连接，RFID电子标签芯片与微处理器的RFID通讯口连接，RFID电子标签芯片的天线口与天线连接，RFID电子标签芯片的电源输出端通过正向连接的二极管与温湿度传感器、微处理器和电压监测器的电源端连接，二极管的负极和地之间并接有蓄能电容器，电压监测器的输出端与场效应管的栅极连接，微处理器和温湿度传感器的地端与场效应管的漏极连接，场效应管的源极接地；本实用新型可减小管理人员的工作强度，提高工作效率，并且可靠性好。

Description

温湿度无线检测器

（一）、技术领域：

本实用新型涉及一种温湿度检测器，特别涉及一种温湿度无线检测器。

（二）、背景技术：

物资的保存对存储环境的要求较高，特别是存储环境的温度、湿度两个指标，可能会直接影响到所保存物资的质量好坏，因此，对存储环境（如:仓库、运输车厢等）的温度、湿度的检测尤为重要。现有仓库的温湿度检测大多采用干湿球温度表，干湿球温度表一般挂在仓库内空气流通、不受阳光照射的地方，每日必须定时对库内的温湿度进行观测记录，一般在上午8点至10点，下午2点至4点各观测一次。然而，由于物资（如茶叶、干果等）一般都是包装好存放的，物资内部的温湿度与仓库中的温湿度一般会有一些差异，如果想精确得知其内部的温湿度，就需要将物资搬下来，把包装打开，然后将测量探头伸入其内部才可测量，检测过程十分繁琐，尤其是对体积重量较大和摆放位置不适宜挪动的物资，操作起来很麻烦，如果想要做到每天检测，这将是一个非常大的工作量，而且，频繁打开物资的包装，也会使物资的品质受影响。同样,现有的运输车厢中虽然设有温湿度检测设备,但却不能对车厢中的每一件物资的温湿度进行精确测量，如要测量，还需人工操作，使用非常不便。

（三）、实用新型内容：

实用新型要解决的技术问题是：提供一种温湿度无线检测器，采用该温湿度无线检测器可减小管理人员的工作强度，提高工作效率，而且该温湿度无线检测器的可靠性好。

本实用新型的技术方案：

一种温湿度无线检测器，含有外壳和检测电路，检测电路安装在外壳中，检测电路中含有温湿度传感器、微处理器、RFID电子标签芯片和天线，温湿度传感器的通讯口与微处理器的温湿度通讯口连接，RFID电子标签芯片的通讯口与微处理器的RFID通讯口连接，RFID电子标签芯片的天线口与天线连接，RFID电子标签芯片输出的电源通过二极管给温湿度传感器和微处理器供电，二极管的正极与RFID电子标签芯片的电源输出端连接，二极管的负极与温湿度传感器和微处理器的电源端连接，二极管的负极和地之间并接有蓄能电容器。

当RFID电子标签芯片与RFID读写器通讯时，天线就会接收到能量，该能量除了用来给RFID电子标签芯片提供电量外，还通过RFID电子标签芯片的电源输出端给温湿度传感器和微处理器提供电量，从而使整个温湿度无线检测器能够正常工作。

蓄能电容器可以将RFID电子标签芯片输出的电能储存起来，二极管能防止蓄能电容器中存贮的电能向RFID电子标签芯片处释放，使蓄能电容器中存贮的电能只向温湿度传感器和微处理器慢慢释放，保证它们的正常工作。

检测电路中还含有电压监测器和场效应管，电压监测器的电源端与二极管的负极连接，电压监测器的地端接地，电压监测器的输出端与场效应管的栅极连接，微处理器和温湿度传感器的地端与场效应管的漏极连接，场效应管的源极接地。

电压监测器可以检测到RFID电子标签芯片的电源输出端输出的电压是否达到了正常值；如果达到了正常值，则控制场效应管打开，使RFID电子标签芯片的电源输出端给温湿度传感器和微处理器供电；如果没有达到正常值，则控制场效应管关闭，阻止RFID电子标签芯片的电源输出端给温湿度传感器和微处理器供电，防止它们不正常工作，保证测到的数据准确可靠。

RFID电子标签芯片的通讯口与微处理器的RFID通讯口之间通过SPI总线连接；温湿度传感器的通讯口与微处理器的温湿度通讯口之间通过I²C总线连接；RFID电子标签芯片为超高频RFID电子标签芯片。

温湿度传感器的型号为：HTS221，微处理器的型号为：89C2051，RFID电子标签芯片的型号为：ANDY100，其工作频率为860MHz～960MHz，电压监测器的型号为：HT7050A，场效应管为N沟道型场效应管，外壳达到IP67或IP68的防护等级，可以满足不同环境下的使用要求。

温湿度传感器的湿度测量范围为：0～100%，湿度测量精度为：0.004rH，温度测量范围为：－30°C～＋80°C，温度测量精度为：±0.5°C（＋15°C～＋40°C）。

RFID电子标签芯片的电源输出端和地之间并接有电池。有了该电池，RFID电子标签芯片与RFID读写器之间的通讯距离可以大大增加，有利于RFID读写器进行远距离控制。

使用该温湿度无线检测器时，将其放入需要检测的物品的外包装中即可，RFID读写器可与多个温湿度无线检测器中的RFID电子标签芯片通讯，从而完成对多件物品的温湿度数据以及编号数据的读取，读取快速准确，RFID读写器读取的温湿度数据和编号数据还可发送给上位机，由上位机对整个仓库或车厢中各物品的温湿度进行统一分析管理，实现物流管理的自动化。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用温湿度传感器测量被测物的温湿度，采用微处理器将测量出的温湿度数据进行存储和处理，然后发送给RFID电子标签芯片，由RFID电子标签芯片以无线的方式发送给RFID读写器，这样，管理人员就不需要对每件物品逐一打开检测，在离物品一定距离的范围能就可检测每项物品的温湿度，减小了管理人员的工作强度，提高了工作效率。

2.本实用新型采用电压监测器对RFID电子标签芯片输出的电能进行检测，如果电压达不到正常值，就不给温湿度传感器和微处理器供电，这样可防止温湿度传感器和微处理器在不正常的电压下不正常工作，保证测到的温湿度数据准确可靠。

（四）、附图说明：

图1为检测电路的电路原理示意图之一；

图2为检测电路的电路原理示意图之二；

图3为检测电路的电路原理示意图之三。

（五）、具体实施方式：

实施例一：参见图1，图中，温湿度无线检测器含有外壳和检测电路，检测电路安装在外壳中，检测电路中含有温湿度传感器U2、微处理器U1、RFID电子标签芯片U3和天线，温湿度传感器U2的通讯口（SDA、DRDY、 SCL）与微处理器U1的温湿度通讯口（P1.2～P1.4）连接，RFID电子标签芯片U3的通讯口（CS、SCK、MOSI、MISO、SCK）与微处理器U1的RFID通讯口（P3.2～P3.5）连接，RFID电子标签芯片U3的天线口（RF+、RF-）与天线连接，RFID电子标签芯片U3输出的电源通过二极管D1给温湿度传感器U2和微处理器U1供电，二极管D1的正极与RFID电子标签芯片U3的电源输出端VDD连接，二极管D1的负极与温湿度传感器U2和微处理器U1的电源端VCC连接，二极管D1的负极和地之间并接有蓄能电容器C3。

当RFID电子标签芯片U3与RFID读写器通讯时，天线就会接收到能量，该能量除了用来给RFID电子标签芯片U3提供电量外，还通过RFID电子标签芯片U3的电源输出端VDD给温湿度传感器U2和微处理器U1提供电量，从而使整个温湿度无线检测器能够正常工作。

蓄能电容器C3可以将RFID电子标签芯片U3输出的电能储存起来，二极管D1能防止蓄能电容器C3中存贮的电能向RFID电子标签芯片U3处释放，使蓄能电容器C3中存贮的电能只向温湿度传感器U2和微处理器U1慢慢释放，保证它们的正常工作。

RFID电子标签芯片U3的通讯口（CS、SCK、MOSI、MISO、SCK）与微处理器的RFID通讯口（P3.2～P3.5）之间通过SPI总线连接；温湿度传感器的通讯口（SDA、DRDY、 SCL）与微处理器的温湿度通讯口（P1.2～P1.4）之间通过I²C总线连接；RFID电子标签芯片U3为超高频RFID电子标签芯片。

温湿度传感器U2的型号为：HTS221，微处理器U1的型号为：89C2051，RFID电子标签芯片U3的型号为：ANDY100，其工作频率为860MHz～960MHz，外壳达到IP67或IP68的防护等级，可以满足不同环境下的使用要求。

温湿度传感器U2的湿度测量范围为：0～100%，湿度测量精度为：0.004rH，温度测量范围为：－30°C～＋80°C，温度测量精度为：±0.5°C（＋15°C～＋40°C）。

使用该温湿度无线检测器时，将其放入需要检测的物品的外包装中即可，RFID读写器可与多个温湿度无线检测器通讯，从而完成对多件物品的温湿度的检测，检测快速准确，RFID读写器读取的温湿度数据还可发送给上位机，由上位机对整个仓库或车厢中物品的温度进行统一分析管理，实现物流管理的自动化。

实施例二：参见图2，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：检测电路中还含有电压监测器U4和场效应管Q1，电压监测器U4的电源端VCC与二极管D1的负极连接，电压监测器U4的地端GND接地，电压监测器U4的输出端OUT与场效应管Q1的栅极连接，微处理器U1和温湿度传感器U2的地端GND与场效应管Q1的漏极连接，场效应管Q1的源极接地。

电压监测器U4可以检测到RFID电子标签芯片U3的电源输出端VDD输出的电压是否达到了正常值；如果达到了正常值，则控制场效应管Q1打开，使RFID电子标签芯片U3的电源输出端VDD给温湿度传感器U2和微处理器U1供电；如果没有达到正常值，则控制场效应管Q1关闭，阻止RFID电子标签芯片U3的电源输出端VDD给温湿度传感器U2和微处理器U1供电，防止它们不正常工作，保证测到的数据准确可靠。

电压监测器U4的型号为：HT7050A，场效应管Q1为N沟道型场效应管。

实施例三：参见图3，图中编号与实施例二相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：RFID电子标签芯片U3的电源输出端VDD 和地之间并接有电池BT1。有了该电池BT1，RFID电子标签芯片U3与RFID读写器之间的通讯距离可以大大增加，有利于RFID读写器进行远距离控制。

Claims (5)

1.一种温湿度无线检测器，含有外壳和检测电路，检测电路安装在外壳中，其特征是：检测电路中含有温湿度传感器、微处理器、RFID电子标签芯片和天线，温湿度传感器的通讯口与微处理器的温湿度通讯口连接，RFID电子标签芯片的通讯口与微处理器的RFID通讯口连接，RFID电子标签芯片的天线口与天线连接，RFID电子标签芯片输出的电源通过二极管给温湿度传感器和微处理器供电，二极管的正极与RFID电子标签芯片的电源输出端连接，二极管的负极与温湿度传感器和微处理器的电源端连接，二极管的负极和地之间并接有蓄能电容器。

2.根据权利要求1所述的温湿度无线检测器，其特征是：检测电路中还含有电压监测器和场效应管，电压监测器的电源端与二极管的负极连接，电压监测器的地端接地，电压监测器的输出端与场效应管的栅极连接，微处理器和温湿度传感器的地端与场效应管的漏极连接，场效应管的源极接地。

3.根据权利要求2所述的温湿度无线检测器，其特征是：所述RFID电子标签芯片的通讯口与微处理器的RFID通讯口之间通过SPI总线连接；温湿度传感器的通讯口与微处理器的温湿度通讯口之间通过I²C总线连接；RFID电子标签芯片为超高频RFID电子标签芯片。

4.根据权利要求3所述的温湿度无线检测器，其特征是：所述温湿度传感器的型号为：HTS221，微处理器的型号为：89C2051，RFID电子标签芯片的型号为：ANDY100，电压监测器的型号为：HT7050A，场效应管为N沟道型场效应管。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的温湿度无线检测器，其特征是：所述RFID电子标签芯片的电源输出端和地之间并接有电池。